對母親來說,最大的心愿就是孩子健健康康地成長。她們盡最大的努力,為孩子遮風擋雨、保駕護航。就連她們的腸道菌群,也默默地在呵護肚中的小寶寶。
2篇發(fā)表在頂級期刊《Nature Reviews Immunology》上的高分文章,帶大家了解孕期獨特的免疫系統(tǒng)和菌群,看母親的營養(yǎng)和菌群特征如何對胎兒產生影響。
孕期,微生物有哪些功勞?
受精卵形成之后,生命開始了。此時的囊胚包含兩層細胞:外層滋養(yǎng)層細胞形成胎盤,內層細胞團逐漸發(fā)育成胚胎。
研究發(fā)現(xiàn),從細胞學角度講,受精卵到胚胎的成功發(fā)育,需要以下兩點:
(1)滋養(yǎng)層細胞的入侵和母體子宮內膜的接納達到平衡;
(2)母體免疫系統(tǒng)處于高度動態(tài)中,對刺激的反應迅速。
值得關注的是,母體的共生菌群可以促進該過程的發(fā)生。
滋養(yǎng)層細胞介導的免疫調控
已有研究證實了孕期/非孕期子宮內共生菌群的存在,以及這些菌群存在的重要性。有趣的是,研究者們發(fā)現(xiàn),胎盤中的微生物菌群與非孕期女性口腔中的部分微生物相同,包含變形菌科中的細菌,如大腸桿菌(Escherichia coli)。近年來的動物研究結果揭示,母體微生物菌群幫助誘導母體免疫系統(tǒng)產生耐受性,從而抑制對胎兒-胚胎單位(fetal–placental unit)的排斥。
I型干擾素(Type I Interferons)是一種多肽細胞因子,包括IFNα和IFNβ等,主要有三方面作用:誘導產生抗菌狀態(tài);調控天然免疫反應;激活后天免疫系統(tǒng)。其中,IFNβ可通過TLR信號途徑顯著調節(jié)炎癥反應。研究發(fā)現(xiàn),母體-胎兒互作界面的微生物可產生脂多糖(LPS)等產物,影響IFNβ的表達,從而調控母體免疫系統(tǒng),增強免疫系統(tǒng)的耐受性和接受程度,進一步促進胚胎的發(fā)育。
母親對胎兒免疫系統(tǒng)的發(fā)育有哪些影響?
胎兒免疫系統(tǒng)的發(fā)育受兩方面因素的影響:營養(yǎng)和微生物分子傳遞。
(1)子宮內生長遲緩往往會造成新生兒患傳染性疾病。妊娠期,如果母親出現(xiàn)營養(yǎng)不良,可直接或間接削弱自身和胎兒的免疫功能。例如,母親缺乏大量元素和微量元素,直接影響胎兒白血球發(fā)育。此外,母親營養(yǎng)不良導致應激壓力,也可直接影響胎盤功能和胎兒免疫發(fā)育。
(2)母體的腸道菌群可代謝飲食中的化合物,腸道菌群的代謝能力能夠輔助合成維生素,產生用于上皮整合及調節(jié)性T細胞發(fā)育的短鏈脂肪酸。孕期女性小腸內細菌生物量增加,宿主與腸道菌群之間的營養(yǎng)分子傳遞速率也有所加快。
胎兒直接暴露在母體腸道菌群中。懷孕后期和剛剛生產后,腸道細菌和口腔細菌的移位現(xiàn)象顯著增多,使得菌群出現(xiàn)在胎盤和乳汁中。但對胎盤和胎兒組織而言,細菌數量必須控制在一個極低的水平,否則,就會導致子宮內感染,從而造成早產或死產。
母親的應激壓力使母親和后代的免疫力惡化
研究發(fā)現(xiàn),腸道菌群能夠傳遞大量的代謝產物給母體,進一步通過胎盤由母體傳遞給胎兒。
乳汁除含有針對潛在病原菌的特定抗體外,還含有母體腸道菌群誘導產生的抗體。母體的抗體可被胎兒吸收,用于傳遞免疫記憶。這些抗體能夠預防新生兒免疫未成熟時期的感染性疾病,也可以影響生命早期內源性抗體的發(fā)育。
因此,盡管乳汁中的其他成分(乳清蛋白、溶菌酶、乳鐵蛋白和乳過氧化物酶等)具有抗菌效應,乳汁中的抗體也能夠保護新生兒腸道黏膜的發(fā)育,因為它們能夠限制腸道微生物對免疫組織的穿透,限制B細胞和新生兒黏膜的炎癥反應。這種分泌乳汁抗體的保護效應不依賴于新生兒腸道對免疫球蛋白的攝取。母親為后代提供的不僅有直接的營養(yǎng)和免疫記憶,還有間接的抗體擴增分子交換,以維持生命早期宿主-菌群共生的穩(wěn)定狀態(tài)。
母親的菌群和營養(yǎng)對后代免疫系統(tǒng)發(fā)育的影響示意圖
參考文獻
[1]Gil Mor, Paulomi Aldo and Ayesha B. Alvero. The unique immunological and microbial aspects of pregnancy. Nature Reviews Immunology, 2017.
[2]Andrew J. Macpherson, Mercedes Gomez de Agüero and Stephanie C. Ganal-Vonarburg. How nutrition and the maternal microbiota shape the neonatal immune system. Nature Reviews Immunology, 2017.
供稿:馬瑋
編輯:王麗燕
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